JPS6318960B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
組換えDNA法による蛋白質の製造、殊にこの
種の方法によるインスリンA鎖およびインスリン
B鎖の製造が可能となり〔Goeddel et al,Proc.
Nat′l.Acad.Sci.USA,76,106−110(1979)〕、A
およびB鎖を結合させてインスリンを製造する効
率のよい方法の必要性が極めて大きくなつてきて
いる。
AおよびB鎖を結合してインスリンを製造する
代表的な先行技術方法は、原料として安定なS−
スルホネートの形態のA鎖およびB鎖を用いてい
る。一般に、AおよびB鎖のS−スルホネート体
は、別々にあるいは一緒にして、対応する−SH
化合物に、通常大過剰のチオール還元剤を用い
て、還元される。生成物は還元反応媒質から単離
されて、別々に還元したときはこれらを一緒にし
て、酸化媒体、例えば空気と接触させて、Aおよ
びB鎖を結合し、インスリンを生成させる。この
方法の例としては、Du et al,Scientia Sinica,
10,84−104(1961);Wilson et al,Biochim.
Biophys.Acta,62,483−489(1962);Du et al,
Scientia Sinica,14,229−236(1965);Kung
et al,Scientia Sinica,15,544−561(1966);
Kexue Tongbao(Republic of China),17,241
〜277(1966);およびMarkussen,J.Acta
Paediatrica Scandinavica,Suppl.,270,121−
126(1977)に記載されたものがある。
この方法の改良法として、A鎖S−スルホネー
トを還元し、次いで還元されたA鎖をB鎖S−ス
ルホネートと酸化的雰囲気中で反応させるものが
ある。例えば、Katsoyannis et al,Proc.Nat.
Acad.Sci.(USA),55,1554−1561(1966),
Katsoyannis,Science,154,1509−1514
(1966);Katsoyannis et al,Biochemistry,
6,2642−2655(1967);U.S.Patent No.3420810
およびJentsch,Journal of Chromatography,
76,167−174(1973)参照。
もうひとつの改良法として、A鎖の−SH化合
物を部分酸化してA−6およびA−11のシステイ
ン残基間にジスルフイドを形成させ、次いでこの
化合物をB鎖の−SH化合物またはB鎖のS−ス
ルホネートと共に酸化する方法がある。例えば、
Belgian Patent No.676069およびZahn et al,
Liebigs Ann.Chem.,691,225−231(1966)参
照。
上記先行技術の方法のそれぞれにおいて、ひと
つの共通点がある。それは、二つの独立した、序
列のある工程、すなわちS−スルホネートの−
SHへの環元と、それに続く−S−S−への酸化
によつてインスリンを製造していることである。
Dixon et al,Nature,188,721−724(1960)
には、チオール還元剤と空気酸化を用いて、Aお
よびB鎖S−スルホネートを単一溶液中でインス
リンに変換することが示唆されている。その記載
は極めて不完全で、収率は、回収された生成物の
活性にだけ基いていて、しかも1−2%である。
しかし、Dixonは、Proc.Intern.Congr.
Endecrinol.2nd London1964,1207−1215(1965)
において若干説明を加え、特に1211頁の表で、
先の刊行物に報告した反応は環元と酸化を別個の
工程で実施したことを明らかにしている。
上記の先行技術方法とは異り、還元反応と酸化
反応の両方を単一工程、単一溶液で行つてS−ス
ルホネート化されたAおよびB鎖からインスリン
またはインスリン類似体を、魅力ある収率で得る
ことが特定の反応条件下において可能であること
が見出された。本発明はかかる方法に関するもの
である。
すなわち、本発明はインスリンまたはインスリ
ン類似体のA鎖とインスリンまたはインスリン類
似体のB鎖とを結合してインスリンまたはインス
リン類似体を製造する方法に関し、その要旨は、
A鎖のS−スルホネート体、B鎖のS−スルホネ
ート体およびチオール還元剤を水性媒質中に、(1)
PHが約8乃至約12となり、(2)全蛋白質濃度が約
0.1乃至約50mg/mlとなりかつ(3)A鎖およびB鎖
のS−スルホネート体に存在するすべての−
SSO- 3基のそれぞれに対し約0.4乃至約2.5個の−
SH基を提供し得る量のチオール還元剤が存在す
る条件で混合し、この混合物を酸素源が備えられ
ている雰囲気中、約0℃乃至約25℃の温度に保持
してインスリンまたはインスリン類似体を生成さ
せる点にある。
本発明は、対応するS−スルホネート化された
AおよびB鎖からインスリンまたはインスリン類
似体を製造する効果的な一段階単一溶液製法に関
する。
ここで“インスリン”とは、言うまでもなくヒ
ト、ウシ、ブタ、ヒツジ、魚、トリなどの天然イ
ンスリンおよびある種のA鎖と他の種のB鎖を結
合した混成型インスリンを意味する。
また、“インスリン類似体”とは、天然インス
リンと同じ配列で半シスチン残基を有するAおよ
びBの基本鎖からなる広範な蛋白質を意味する。
これらの類似体は、1個以上のアミノ酸残基が置
換され、付加され、省略されまたは修飾されてい
る点で天然インスリンと異るが、ジスルフイド結
合の並び方とインスリン様活性の少くとも一部を
保持しているものである。このような“インスリ
ン類似体”の例としては、〔N−フオルミル−
Gly1−A〕インスリン、デスアミノ−A1−イン
スリン、〔サルコシン1−A〕インスリン、〔L−
アラニン1−A〕インスリン、〔D−アラニン1−
A〕インスリン、〔イソアスパラギン21−A〕イ
ンスリン、〔D−アスパラギン21−A〕インスリ
ン、〔アルギニン21−A〕インスリン、〔アスパラ
ギンアミド21−A〕インスリン、〔サルコシン1−
A−アスパラギン21−A〕インスリン、〔ノルロ
イシン2−A〕インスリン、〔トレオニン5−A〕
インスリン、〔ロイシン5−A〕インスリン、〔フ
エニルアラニン19−A〕インスリン、〔D−チロ
シン19−A〕インスリン、〔チロシン18−A,ア
スパラギン19−A,アルギニン21−A〕インスリ
ン、デス〔B28-30−トリペプチド〕インスリン、
デス〔B27-30−テトラペプチド〕インスリン、デ
ス〔B26-30−ペンタペプチド〕インスリン、デス
〔B27-30−テトラペプチド、チロシンアミド26−
B〕インスリン、デス〔B26-30−ペンタペプチ
ド、フエニルアラニンアミド25−B〕インスリ
ン、デス〔B1-4−テトラペプチド〕インスリン、
デス〔B1-5ペンタペプチド〕インスリン、〔リシ
ン22−B〕インスリン,〔ロイシン9−B〕インス
リン、〔ロイシン10−B〕インスリン、デス〔フ
エニルアラニン1−B〕インスリンなどがある。
これらおよび他のインスリン類似体が文献に記載
されている。例えば、Blundell,T.,et al,
Advances in Protein Chemistry,26,330−
362,Academic Press,N.Y.,N.Y.(1972);
Katsoyannis,P.G.,Treatment of Early
Diabetes,319−327,Plenum Publishing Corp.
(1979);Geiger,R.,Chemiker Zeitung
Reprint100,111−129,Dr.Hu¨thig,
Publisher,Heidelberg,W.Germany(1976);
Brandenburg,D.et al.,Biochem.J.,125,51
−52(1971)参照。
本発明方法はインスリンおよびインスリン類似
体の製造に広く適用できるが、より好ましくは天
然インスリンの製造に使用され、さらに好ましく
はヒト、ウシまたはブタインスリンの製造に、最
も好ましくはヒトインスリンの製造に用いられ
る。
本発明方法を実施するに際して、AおよびB鎖
の結合によるインスリンもしくはインスリン類似
体の製造は、一方の鎖と他方の鎖との相対的比に
ついて言えば、極めて広い範囲で行うことができ
る。勿論、この結合反応は、AB両鎖のうち量的
により少く存在する方の鎖によつて必然的に制約
される。いずれにしても、A鎖:B鎖の重量比は
必須条件ではないが、通常は約0.1:1乃至約
10:1である。本発明方法を実施するには、A鎖
とB鎖の重量比を約1:1乃至約3:1とするの
が好ましい。さらに、この範囲内において、特定
の範囲が特定のインスリンを製造するのに特に有
利であることが見出されている。すなわち、ウシ
インスリンを製造するためにA鎖とB鎖を結合さ
せるときは、A鎖:B鎖の比は約1.4:1.0乃至約
1.8:1.0であるのが好ましい。ブタインスリンの
ために好ましい範囲は約1.0:1.0乃至約1.4:1.0
である。ヒトインスリンの製造では、好ましい範
囲は約1.8:1.0乃至約2.2:1.0である。
本発明方法を最良の水準で実施するために有意
な他のパラメーターとしては、反応媒質中におけ
る蛋白質濃度がある。本方法は、広い範囲の蛋白
質濃度で首尾よく実施され得る。しかしながら、
反応媒質中における蛋白質濃度は、一般に約0.1
乃至50mg/mlである。好ましくは、蛋白質濃度は
約2乃至20mg/mlの範囲である。この後者の範囲
内で、至適蛋白質濃度は製造するインスリンの種
類に応じて変化する。すなわち、ブタインスリン
の場合は蛋白質濃度が約8乃至約16mg/mlである
のが好ましいが、ヒトまたはウシインスリンの製
造に好ましい範囲は約3乃至約8mg/mlである。
本発明方法は水性媒質中で実施される。室温で
測定した媒質のPHは一般に約8乃至約12の範囲に
ある。好ましくはそれは約9.5乃至約11.0であり、
最も好ましくは約10.4乃至約10.6の間に維持す
る。媒質のPHは、適当な緩衝剤を加えることによ
り所望の範囲に維持される。代表的なこの種の緩
衝剤には、例えば、グリシン、グリシルグリシ
ン、炭酸塩、トリス(ヒドロキシメチル)アミノ
メタン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)
グリシン、ピロリン酸塩、N−トリス(ヒドロキ
シメチル)メチル−3−アミノプロパンスルホン
酸および同様の物質があり、これらは前記範囲内
にPHを制御する効果を有する。一般的でかつ好ま
しい緩衝剤はグリシンである。
緩衝剤の濃度は、一般に約0.001M乃至約2Mで
ある。好ましい濃度は約0.01M乃至約1Mであり、
さらに好ましくは約0.01M乃至約0.1Mである。
チオール還元剤の存在下、適当な水性媒質中で
AおよびB鎖を混合する。“チオール還元剤”と
は、少くとも1個の−SH基を有し、AおよびB
鎖のS−スルホネート基を還元する能力を有する
化合物である。このような性質を有するものは何
でも使用できるが、より好ましいチオール還元剤
はその酸化された型において高度に安定な化合物
に環化されるものである。チオール還元剤は、A
およびB鎖上に存在するすべての−SSO- 3基のそ
れぞれについて約0.4乃至約2.5個の、さらに好ま
しくは−SSO- 3基1個について約0.9乃至約1.3個
の−SH基を与える量だけ存在させる。
代表的なチオール還元剤の例としては、ジチオ
トレイトール(DTT)、ジチオエリトリトール
(DTE)、2−メルカプトエタノール、チオグリ
コール類メチル、3−メルカプト−1,2−プロ
パンジオール,メルカプト酢酸、3−メルカプト
プロピオン酸、2−アミノ−3−メルカプトプロ
ピオン酸(システイン)、チオグリコール酸およ
び他の同様なチオール化合物がある。好ましいチ
オール還元剤はジチオトレイトールおよびジチオ
エリトリトールであり、最も好ましいのはジチオ
トレイトールである。
本発明方法の必須条件のひとつは、それが酸素
源が備えられている雰囲気中で実施されなければ
ならない点である。この条件は、反応混液を空気
に対して開口させておくだけでも充足される。も
つと直接的な接触方法、例えば空気または酸素を
反応液中に導入する方法が採られてもよいが、必
須ではない。
従つて、一般に本発明方法は、A鎖S−スルホ
ネート体、B鎖S−スルホネート体およびチオー
ル還元剤を、PH約8乃至約12の水質媒質中で所望
の濃度で混合することにより実施される。この混
合物は、空気に対して開口接触しており、鎖の結
合が充分に形成される間、一般には少くとも約30
分間穏かに撹拌する。この撹拌を行つている間、
混液を一般に約0℃乃至約25℃の温度に保持す
る。しかし、好ましくは、この混液をゆるやかに
冷却して上記範囲の低温端域、一般に約0℃乃至
約10℃に維持する。
反応時間が経過したら、インスリンまたはイン
スリン類似体を、インスリンの技術分野で知られ
ている各種の方法のいずれかを用いて単離する。
インスリンの精製に最も広く用いられているのは
クロマトグラフイー法である。これらの方法は、
本発明の方法からインスリンを回収する際にも容
易に適用し得る。これには、ゲル過およびイオ
ン交換クロマトグラフイーが含まれる。
さらに生成物の純度および活性は、既知方法、
例えばポリアクリルアミドゲル電気泳動、アミノ
酸分析、インスリンラジオレセプターアツセイ、
インスリンラジオイムノアツセイ、高速液体クロ
マトグラフイー(HPLC)、紫外線スペクトル、
ダンシレイシヨン、ウサギ血中グリコースアツセ
イなどによつて検定され得る。
本発明方法で製造されるインスリンには、ある
種のインスリンA鎖と他の種のインスリンB鎖と
からなる混成体も含まれる。本発明方法の目的は
AおよびB鎖のS−スルホネートを適切に結合さ
せる点にあり、それら各鎖の構造は、インスリン
またはインスリン類似体のAまたはB鎖であるこ
とに誤りがない限り、本発明方法にとつて重要で
はない。
インスリン類似体や混成インスリン(ある種の
A鎖と他の種のB鎖からなる)も本発明方法によ
つて製造され得るが、言うまでもなく、天然イン
スリンと同一の構造を有するインスリンを、かか
るインスリンと同一のアミノ酸配列を有するA鎖
S−スルホネートとB鎖S−スルホネートを用い
て製造するのが好ましい。さらに好ましいのは、
本発明方法によつてブタ、ウシまたはヒトインス
リンを製造することであり、最も好ましいのはヒ
トインスリンを製造することである。
インスリンまたはインスリン類似体のA鎖およ
びB鎖は、前述したように、組換えDNA法によ
つて製造される。このものはまた、天然インスリ
ンから製造されるし、溶液法もしくは固相法を含
む古典的ペプチド合成法によつても製造される。
AおよびB鎖はS−スルホネートとして安定に
保存される。S−スルホネート原料は、酸化的亜
硫酸分解(oxidative sulfitolysis)、すなわちA
およびB鎖を緩和な酸化剤、例えばテトラチオン
酸ナトリウムの存在下に亜硫酸ナトリウムで処理
することによつて製造される。
本発明方法を説明するために以下に実施例を示
す。これらの実施例は説明のためにのみ示されて
いるのであつて、本発明の範囲を限定するためで
はない。
実施例 1
ブタA鎖S−スルホネート360mgを0.1Mグリシ
ン緩衝液(PH10.5)36mlに溶かし、5N NaOHで
混液のPHを10.5に調整した。ブタB鎖S−スルホ
ネート300mgを0.1Mグリシンン緩衝液(PH10.5)
30mlに溶かし、5NNaOHで混液のPHを10.5に調
整した、ジチオトレイトール(DTT)123.4mgを
0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)4mlに溶解し、
5NNaOH0.2mlを用いて混液のPHを10.5に調整し
た。
AおよびB鎖の溶液を、室温(〜25℃)下に
100mlのバイアル中で混合し、次いでDTTの溶液
1.91ml(−SH:−SSO- 3比、1.04)を加えた後、
この溶液を4−8℃で20時間、開放ビーカー中に
おいてマグネテイツクスターラーで穏かに撹拌し
た。高速液体クロマトグラフイー(HPLC)によ
る分析の結果、インスリン193.8mgが生成してお
り、全蛋白質中29%を占めた。
この最終溶液40mlを酢酸でPH3.15に調整し、平
衡化したセフアデツクスG−50(スーパーフアイ
ン)のカラム(5×200cm)を用いてゲル過を
行い、1M酢酸を用いて4−8℃で溶離した。イ
ンスリンのピーク(溶離容積、約2450−2700ml)
をプールし、凍結乾燥し、インスリン95mg(全蛋
白質の25%)を得た。このブタインスリンは、ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動、アミノ酸分析、
インスリンラジオレセプターアツセイ、HPLCお
よびウサギの血中グリコース低下試験により高純
度であると認められた。
実施例 2
0.01Mグリシン緩衝液(PH10.5)を用い、濃度
5mg/mlのウシA鎖S−スルホネートおよびウシ
B鎖S−スルホネートの溶液を調製し、それぞれ
5NNaOHでPH10.5に調整した。0.1Mグリシン緩
衝液(PH10.5)4.0mlにDTT61.7mgを溶解し、
5NNaOH0.15mlでPH10.5に整えた。B鎖の溶液
0.5mlにA鎖の溶液0.8mlおよびDTTの溶液0.035
mlを室温(〜25℃)で加えた(−SH:−SSO- 3
比、0.91)。この溶液を3mlの開放バイヤル中、
4−8℃で20時間撹拌した。この混合物のHPLC
分析は、ウシインスリンの収量1.96mg(全蛋白質
の30%)を示した。
実施例 3
0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)を用いて、10
mg/mlの濃度のブタA鎖S−スルホネートおよび
ブタB鎖S−スルホネート溶液を調製し、それぞ
れの溶液を5NNaOHによりPH10.5とした。
DTT61.7mgを蒸留水(glass distilled)2.0mlに
溶解した。B鎖溶液0.5mlにA鎖溶液0.6mlおよび
DTT溶液29.25μを室温(〜25℃)で溶解した
(−SH:−SSO- 3比、1.00)。この混液を3mlの開
放バイアル中、4−8℃で20時間撹拌した。この
混液のHPLC分析は、ブタインスリンの収量3.81
mg(全蛋白質の35%)を示した。
実施例 4
ヒトインスリンB鎖S−スルホネート(膵臓由
来)、ヒトインスリンA鎖S−スルホネート(膵
臓由来および大腸菌由来)およびブタインスリン
A鎖S−スルホネート(膵臓由来)の各溶液を、
0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)に用いて5mg/
mlの濃度に調整した。各溶液は5NNaOHを用い
てPH10.5とした。DTT61.7mgを0.1Mグリシン緩
衝液(PH10.5)4.0mlに溶かし、5NNaOH0.16ml
でPH10.5に調整した。A鎖S−スルホネート溶液
1.0mlにB鎖S−スルホネート溶液0.5mlおよび
DTT溶液0.05mlを室温で加えた(−SH:−
SSO- 3比、1.09)。すべての溶液は、冷室(4−8
℃)において開放バイアル中で20−22時間撹拌し
た。次いで、各溶液を膵臓由来ヒトインスリンを
収量計算の標準物質としてHPLCで分析した。そ
の結果を下表に示す。
【表】
実施例 5
ヒトインスリンA鎖S−スルホネートおよびヒ
トインスリンB鎖S−スルホネートを0.1Mグリ
シン緩衝液(PH10.5)に5mg/mlの濃度に溶解
し、それぞれ5NNaOHでPH10.5に調整した。
DTT61.7mgを0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)4.0
mlに溶かし、5NNaOH0.16mlを加えてPH10.5に調
整した。B鎖溶液0.5mlに室温でA鎖溶液1.0mlを
加え、次いでDTT溶液50μを加えた(−SH:
−SSO- 3比、1.09)。この溶液を開放バイアル中4
−8℃で22時間撹拌し、次いでHPLCで分析した
ところ、ヒトインスリンの収量2.58mg(全蛋白質
の34%)を示した。
実施例 6
ヒトインスリンA鎖S−スルホネート328mgを
0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)65.6mlに溶かし、
5NNaOH7.5μでPH10.5に調整した。ヒトイン
スリンB鎖S−スルホネート164mgを0.1Mグリシ
ン緩衝液(PH10.5)32.8mlに溶かし、
5NNaOH15μでPH10.5に調整した。DTT61.7mg
を0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)4.0mlに溶かし、
5NNaOH160μでPH10.5に調整した。
A鎖溶液とB鎖溶液を室温(〜25℃)において
150mlのガラスビーカー中で混合し、DTT溶液
3.28mlを加えた(−SH:−SSO- 3比、1.09)。こ
の開放(蓋をしない)ビーカーを冷室で氷水浴に
入れ、30分間強撹拌した。この溶液を冷室(4−
8℃)でさらに24時間撹拌した。この時点での
HPLC分析は、ヒトインスリンの収量148mg(全
蛋白質の30%)を示した。
この溶液100mlに氷酢酸25ml加え、最終PH3.15
とした。この全量を、4−8℃において、1M酢
酸で平衡化したセフアデツクスG−50(スーパー
フアイン)のカラム5×200cmを用い、1M酢酸で
溶出するゲル過に付した。溶離した蛋白質の全
部を凍結乾燥した。インスリンのピーク(溶離容
積2465−2781ml)は125mgで、回収された蛋白質
の29.4%であつた。
上記インスリンピークの一部(95.5mg)を、
0.01Mトリス−0.001MEDTA−7.5M尿素−
0.03M塩化ナトリウム緩衝液(4℃においてPH
8.5)約9mlに溶かした。この混液を、同一緩衝
液で平衡化したDEAE(ジエチルアミノエチル)
セルローズイオン交換カラム2.5×90cmでクロマ
トグラフした。蛋白質の溶離は、4−8℃で、塩
化ナトリウム0.03M(1)および同0.09M(1
)(共に同一緩衝液中)を用いる濃度勾配で、
次いで塩化ナトリウム1M(1)(同一緩衝液中)
で溶離した。各ピークをセフアデツクスG−25
(コース)カラムと2%酢酸で脱塩した後凍結乾
燥した。インスリンピーク(溶離容積878−1008
ml)は55.73mgで、回収蛋白質の84%であつた。
インスリン(DEAE)ピーク11.90mgをサンプ
リングし、ガラス製遠心分離管中で0.1N塩酸
240μに溶かし、直ちに0.04%塩化亜鉛−0.05M
クエン酸ナトリウム−15%アセトン溶液2.16mlを
加えて亜鉛インスリン結晶を製造した。結晶化は
室温(〜25℃)で72時間行い、上澄を除き、結晶
を冷水(PH6.1)で2回洗浄した。洗浄に当つて
は、3℃、2000rpmで遠心分離した。この結晶を
0.01N塩酸に溶かして分析した。
得られたヒトインスリン製品は、ポリアクリル
アミドゲル電気泳動(単一帯)、アミノ酸分析、
インスリンラジオレセプターアツセイ、インスリ
ンラジオイムアツセイ、HPLC、ダンシレーシヨ
ンおよびUVスペクトルにより、充分純粋である
と判定された。米局方によるウサギを用いる検定
(144匹)において、力価26.3±1.8単位/mg(無
水物)を示した。
実施例 7
ヒト(大腸菌)〔N−ホルミル−Gly1〕A鎖S
−スルホネートおよびヒト(膵臓)B鎖S−スル
ホネートの溶液を、0.1Mグリシン緩衝液(PH
10.5)を用い、5mg/mlの濃度に調製し、各溶液
を5NNaOHでPH10.5に調整した。他方、
DTT61.7mgを0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)4.0
mlに溶かし、5NNaOH0.16mlでPH10.5に調整し
た。B鎖S−スルホネート溶液0.5mlに〔N−ホ
ルミル−Gly1〕A鎖S−スルホネート溶液1.0ml
とDTT溶液0.05mlを室温(25℃)で加えた(−
SH:−SSO- 3比、1.10)。この溶液を3mlの開放
バイアルに入れ、冷室(4−8℃)で23時間撹拌
したところ、HPLC分析は〔N−ホルミル−Gly1
−A〕ヒトインスリン収量1.46mg(全蛋白質の
19.5%)を示した。
氷酢酸を用いてPH3.15に酸性化し、この溶液の
一部をゲル過した。ゲル過は、1.5×90cmの
カラムにセフアデツクスG−50(スーパーフアイ
ン)を充填し、1M酢酸で平衡化し、4乃至8℃
で溶離することによつて行つた。〔N−ホルミル
−Gly1−A〕ヒトインスリンピーク(溶離容積
87−95ml)をプールし、その一部を凍結乾燥し
た。この蛋白質は、HPLCおよびアミノ酸分析に
より充分に純粋であることが示された。ラジオレ
セプターアツセイによつて評価した〔N−ホルミ
ル−Gly1−A〕ヒトインスリンの生物活性は、
ヒトインスリンの標準品に対して17%であつた。
実施例 8
ブタA鎖S−スルホネートおよびヒト(大腸
菌)B鎖S−スルホネートの溶液を、0.1Mグリ
シン緩衝液(PH10.5)を用いて10mg/mlの濃度に
調整した。B鎖溶液1mlに対してA鎖溶液2mlを
用いてA−B調製液を作り、5NNaOHを加えて
PH10.5に調製した。システイン121.2mgを0.1Mグ
リシン緩衝液(PH10.5)3.0mlに溶かし、
5NNaOH0.35mlでPH10.5に調整した。A−B調整
液1.4mlにシステイン溶液52μを室温で加えた
(−SH:−SSO- 3比、0.95)。この溶液を3mlの開
放バイアルに入れ、4−8℃で20時間撹拌したと
ころ、HPLC分析はヒトインスリン収量3.25mg
(全蛋白質の23.2%)を示した。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION It has become possible to produce proteins by recombinant DNA methods, in particular the production of insulin A chain and insulin B chain by this type of method [Goeddel et al, Proc.
Nat'l.Acad.Sci.USA, 76 , 106-110 (1979)], A
There is a great need for efficient methods for producing insulin by combining insulin and B chains. A typical prior art method for producing insulin by combining A and B chains uses stable S-
The A and B chains are used in the sulfonate form. In general, the S-sulfonates of the A and B chains, separately or together, are combined with the corresponding -SH
The compound is reduced, usually using a large excess of thiol reducing agent. The products are isolated from the reducing reaction medium and, when reduced separately, are brought together and contacted with an oxidizing medium, such as air, to combine the A and B chains and form insulin. Examples of this method include Du et al, Scientia Sinica,
10, 84-104 (1961); Wilson et al, Biochim.
Biophys. Acta, 62 , 483-489 (1962); Du et al.
Scientia Sinica, 14 , 229-236 (1965); Kung
et al, Scientia Sinica, 15 , 544-561 (1966);
Kexue Tongbao (Republic of China), 17 , 241
~277 (1966); and Markussen, J. Acta
Paediatrica Scandinavica, Suppl., 270 , 121−
126 (1977). A modification of this process is to reduce the A chain S-sulfonate and then react the reduced A chain with the B chain S-sulfonate in an oxidizing atmosphere. For example, Katsoyannis et al, Proc. Nat.
Acad.Sci. (USA), 55 , 1554-1561 (1966),
Katsoyannis, Science, 154 , 1509−1514
(1966); Katsoyannis et al, Biochemistry,
6, 2642-2655 (1967); US Patent No. 3420810
and Jentsch, Journal of Chromatography,
See 76, 167–174 (1973). Another improvement is to partially oxidize the -SH compound of the A chain to form a disulfide between the cysteine residues of A-6 and A-11, and then add this compound to the -SH compound of the B chain or the -SH compound of the B chain. There is a method of oxidation with S-sulfonate. for example,
Belgian Patent No.676069 and Zahn et al.
See Liebigs Ann.Chem., 691 , 225-231 (1966). Each of the above prior art methods has one thing in common. It consists of two independent, sequential steps: S-sulfonate -
Insulin is produced by the ring element to SH and subsequent oxidation to -S-S-. Dixon et al, Nature, 188 , 721–724 (1960)
suggested the use of a thiol reducing agent and air oxidation to convert A and B chain S-sulfonates to insulin in a single solution. The description is very incomplete and the yield is based only on the activity of the recovered product and is 1-2%.
However, Dixon said that Proc.Intern.Congr.
Endecrinol.2nd London1964, 1207−1215 (1965)
I added some explanations, especially in the table on page 1211,
The reactions reported in earlier publications reveal that ring element and oxidation were carried out in separate steps. Unlike the prior art methods described above, both reduction and oxidation reactions are performed in a single step and in a single solution to produce insulin or insulin analogs from S-sulfonated A and B chains in attractive yields. It has been found that it is possible under certain reaction conditions to obtain The present invention relates to such a method. That is, the present invention relates to a method for producing insulin or an insulin analog by combining the A chain of insulin or an insulin analog with the B chain of insulin or an insulin analog, and the gist thereof is as follows:
A chain S-sulfonate, a B chain S-sulfonate, and a thiol reducing agent in an aqueous medium, (1)
The pH is about 8 to about 12, and (2) the total protein concentration is about
0.1 to about 50 mg/ml and (3) all the - present in the S-sulfonate forms of A and B chains.
SSO - about 0.4 to about 2.5 - for each of the three
Insulin or insulin analogs are prepared by mixing in the presence of an amount of thiol reducing agent capable of providing SH groups and maintaining the mixture at a temperature of about 0°C to about 25°C in an atmosphere provided with an oxygen source. The point is that it generates. The present invention relates to an effective one-step, single-solution process for producing insulin or insulin analogs from the corresponding S-sulfonated A and B chains. The term "insulin" as used herein, of course, refers to natural insulin from humans, cows, pigs, sheep, fish, birds, etc., as well as hybrid insulins in which the A chain of some species and the B chain of other species are combined. The term "insulin analog" refers to a wide variety of proteins consisting of A and B basic chains with the same sequence as natural insulin and a half-cystine residue.
These analogs differ from native insulin in that one or more amino acid residues are substituted, added, omitted, or modified, but they retain at least some of their disulfide bond alignment and insulin-like activity. It is something that is kept. Examples of such "insulin analogs" include [N-formyl-
Gly 1 -A] insulin, desamino-A 1 -insulin, [sarcosine 1 -A] insulin, [L-
Alanine 1 -A] insulin, [D-alanine 1 -
A] insulin, [isoasparagine 21 -A] insulin, [D-asparagine 21 -A] insulin, [arginine 21 -A] insulin, [asparaginamide 21 -A] insulin, [sarcosine 1 -
A-Asparagine 21 -A] insulin, [norleucine 2 -A] insulin, [threonine 5 -A]
Insulin, [leucine 5 -A] insulin, [phenylalanine 19 -A] insulin, [D-tyrosine 19 -A] insulin, [tyrosine 18 -A, asparagine 19 -A, arginine 21 -A] insulin, des [ B 28-30 -tripeptide] insulin,
Des[B 27-30 -tetrapeptide] insulin, des[B 26-30 -pentapeptide] insulin, des[B 27-30 -tetrapeptide, tyrosinamide 26 -
B] insulin, des[B 26-30 -pentapeptide, phenylalaninamide 25 -B] insulin, des[B 1-4 -tetrapeptide] insulin,
Examples include des[B 1-5 pentapeptide] insulin, [lysine 22 -B] insulin, [leucine 9 -B] insulin, [leucine 10 -B] insulin, and des [phenylalanine 1 -B] insulin.
These and other insulin analogs have been described in the literature. For example, Blundell, T., et al.
Advances in Protein Chemistry, 26 , 330−
362, Academic Press, NY, NY (1972);
Katsoyannis, PG, Treatment of Early
Diabetes, 319-327, Plenum Publishing Corp.
(1979); Geiger, R., Chemiker Zeitung
Reprint 100, 111-129, Dr. Hu¨thig,
Publisher, Heidelberg, W.Germany (1976);
Brandenburg, D. et al., Biochem.J., 125 , 51
-52 (1971). Although the method of the invention is broadly applicable to the production of insulin and insulin analogues, it is more preferably used for the production of natural insulin, even more preferably for the production of human, bovine or porcine insulin, and most preferably for the production of human insulin. It will be done. In carrying out the method of the invention, the production of insulin or insulin analogues by combining the A and B chains can be carried out within a very wide range with respect to the relative proportions of one chain to the other. Of course, this binding reaction is necessarily constrained by the quantitatively less abundant chain of both AB chains. In any case, the weight ratio of A chain to B chain is not essential, but is usually about 0.1:1 to about
The ratio is 10:1. In carrying out the method of the invention, it is preferred that the weight ratio of A and B chains be from about 1:1 to about 3:1. Furthermore, within this range, certain ranges have been found to be particularly advantageous for producing certain insulins. That is, when A chain and B chain are combined to produce bovine insulin, the ratio of A chain:B chain is about 1.4:1.0 to about
Preferably, the ratio is 1.8:1.0. The preferred range for porcine insulin is about 1.0:1.0 to about 1.4:1.0
It is. For the production of human insulin, the preferred range is about 1.8:1.0 to about 2.2:1.0. Another parameter of importance for optimal performance of the method of the invention is the protein concentration in the reaction medium. The method can be successfully performed over a wide range of protein concentrations. however,
The protein concentration in the reaction medium is generally approximately 0.1
The concentration ranges from 50 mg/ml to 50 mg/ml. Preferably, the protein concentration ranges from about 2 to 20 mg/ml. Within this latter range, the optimal protein concentration will vary depending on the type of insulin being produced. Thus, for porcine insulin, a protein concentration of about 8 to about 16 mg/ml is preferred, while for the production of human or bovine insulin, the preferred range is about 3 to about 8 mg/ml. The method of the invention is carried out in an aqueous medium. The PH of the medium, measured at room temperature, generally ranges from about 8 to about 12. Preferably it is about 9.5 to about 11.0;
Most preferably maintained between about 10.4 and about 10.6. The PH of the medium is maintained in the desired range by adding appropriate buffers. Typical buffers of this type include, for example, glycine, glycylglycine, carbonates, tris(hydroxymethyl)aminomethane, N,N-bis(2-hydroxyethyl)
There are glycine, pyrophosphate, N-tris(hydroxymethyl)methyl-3-aminopropanesulfonic acid and similar substances, which have the effect of controlling the PH within said range. A common and preferred buffering agent is glycine. Buffer concentrations generally range from about 0.001M to about 2M. Preferred concentrations are from about 0.01M to about 1M;
More preferably, it is about 0.01M to about 0.1M. The A and B chains are mixed in a suitable aqueous medium in the presence of a thiol reducing agent. "Thiol reducing agent" means having at least one -SH group, A and B
It is a compound that has the ability to reduce the S-sulfonate group of the chain. Although anything having such properties can be used, more preferred thiol reducing agents are those that cyclize to highly stable compounds in their oxidized form. The thiol reducing agent is A
and in an amount that provides about 0.4 to about 2.5 -SH groups for each -SSO - 3 group present on the B chain, and more preferably about 0.9 to about 1.3 -SH groups for each -SSO - 3 group. Make it exist. Examples of typical thiol reducing agents include dithiothreitol (DTT), dithioerythritol (DTE), 2-mercaptoethanol, methyl thioglycols, 3-mercapto-1,2-propanediol, mercaptoacetic acid, and 3-mercaptoethanol. These include mercaptopropionic acid, 2-amino-3-mercaptopropionic acid (cysteine), thioglycolic acid and other similar thiol compounds. Preferred thiol reducing agents are dithiothreitol and dithioerythritol, most preferred is dithiothreitol. One of the prerequisites of the process of the invention is that it must be carried out in an atmosphere provided with an oxygen source. This condition is satisfied simply by leaving the reaction mixture open to air. Direct contact methods, such as introducing air or oxygen into the reaction solution, may also be used, but this is not essential. Thus, in general, the process of the present invention is carried out by mixing the A chain S-sulfonate, the B chain S-sulfonate, and the thiol reducing agent at the desired concentration in an aqueous medium having a pH of about 8 to about 12. . The mixture is in open contact with the air and generally for at least about 30 minutes while the chain bonds are fully formed.
Stir gently for a minute. While doing this stirring,
The mixture is generally maintained at a temperature of about 0°C to about 25°C. Preferably, however, the mixture is cooled slowly to maintain it at the lower end of the above range, generally from about 0°C to about 10°C. Once the reaction time has elapsed, the insulin or insulin analog is isolated using any of a variety of methods known in the insulin art.
The most widely used method for purifying insulin is chromatography. These methods are
It can also be easily applied to the recovery of insulin from the method of the present invention. This includes gel filtration and ion exchange chromatography. Furthermore, the purity and activity of the product can be determined by known methods,
For example, polyacrylamide gel electrophoresis, amino acid analysis, insulin radioreceptor assay,
Insulin radioimmunoassay, high performance liquid chromatography (HPLC), ultraviolet spectrum,
It can be assayed by dialysis, rabbit blood glycose assay, etc. Insulin produced by the method of the present invention also includes a hybrid consisting of one type of insulin A chain and another type of insulin B chain. The purpose of the method of the present invention is to appropriately combine the S-sulfonates of the A and B chains, and the structure of each of these chains is the same as that of the A or B chain of insulin or an insulin analog. Not important to the invention method. Although insulin analogues and hybrid insulins (consisting of an A chain of one species and a B chain of another species) can also be produced by the method of the present invention, it goes without saying that insulin having the same structure as natural insulin can be used in combination with such insulins. Preferably, it is produced using an A chain S-sulfonate and a B chain S-sulfonate having the same amino acid sequence. More preferably,
The method of the invention produces porcine, bovine or human insulin, most preferably human insulin. The A and B chains of insulin or insulin analogs are produced by recombinant DNA methods, as described above. It is also produced from natural insulin and by classical peptide synthesis methods including solution or solid phase methods. The A and B chains are stably stored as S-sulfonates. The S-sulfonate feedstock is processed by oxidative sulfitolysis, i.e. A
and by treating the B chain with sodium sulfite in the presence of a mild oxidizing agent, such as sodium tetrathionate. Examples are given below to illustrate the method of the invention. These examples are presented for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention. Example 1 360 mg of porcine A chain S-sulfonate was dissolved in 36 ml of 0.1M glycine buffer (PH10.5), and the pH of the mixture was adjusted to 10.5 with 5N NaOH. 300mg of porcine B chain S-sulfonate in 0.1M glycine buffer (PH10.5)
123.4 mg of dithiothreitol (DTT) was dissolved in 30 ml and the pH of the mixture was adjusted to 10.5 with 5NNaOH.
Dissolve in 4 ml of 0.1M glycine buffer (PH10.5),
The pH of the mixture was adjusted to 10.5 using 0.2 ml of 5NNaOH. A and B chain solutions were kept at room temperature (~25°C).
Then mix the DTT solution in a 100ml vial
After adding 1.91 ml (-SH:-SSO - 3 ratio, 1.04),
The solution was gently stirred with a magnetic stirrer in an open beaker for 20 hours at 4-8°C. Analysis by high performance liquid chromatography (HPLC) revealed that 193.8 mg of insulin was produced, accounting for 29% of the total protein. Adjust 40 ml of this final solution to pH 3.15 with acetic acid, perform gel filtration using an equilibrated Cephadex G-50 (Superfine) column (5 x 200 cm), and 4-8°C using 1M acetic acid. It was eluted with Insulin peak (elution volume, approximately 2450-2700ml)
were pooled and lyophilized to obtain 95 mg of insulin (25% of total protein). This porcine insulin was analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis, amino acid analysis,
It was found to be highly pure by insulin radioreceptor assay, HPLC, and rabbit blood glucose lowering test. Example 2 Using 0.01M glycine buffer (PH10.5), solutions of bovine A chain S-sulfonate and bovine B chain S-sulfonate at a concentration of 5 mg/ml were prepared, and each
The pH was adjusted to 10.5 with 5NNaOH. Dissolve 61.7mg of DTT in 4.0ml of 0.1M glycine buffer (PH10.5),
The pH was adjusted to 10.5 with 0.15 ml of 5NNaOH. B chain solution
0.5ml of A chain solution 0.8ml and DTT solution 0.035ml
ml was added at room temperature (~25 °C) (-SH:-SSO - 3
ratio, 0.91). Pour this solution into a 3 ml open vial.
Stirred at 4-8°C for 20 hours. HPLC of this mixture
Analysis showed a yield of 1.96 mg (30% of total protein) of bovine insulin. Example 3 Using 0.1M glycine buffer (PH10.5),
Solutions of porcine A chain S-sulfonate and porcine B chain S-sulfonate at a concentration of mg/ml were prepared, and each solution was adjusted to pH 10.5 with 5N NaOH. 61.7 mg of DTT was dissolved in 2.0 ml of glass distilled water. Add 0.6ml of A chain solution to 0.5ml of B chain solution and
29.25μ of DTT solution was dissolved at room temperature (~25°C) (-SH:-SSO - 3 ratio, 1.00). The mixture was stirred in a 3 ml open vial at 4-8°C for 20 hours. HPLC analysis of this mixture showed a yield of porcine insulin of 3.81
mg (35% of total protein). Example 4 Solutions of human insulin B chain S-sulfonate (derived from pancreas), human insulin A chain S-sulfonate (derived from pancreas and Escherichia coli), and porcine insulin A chain S-sulfonate (derived from pancreas) were
5mg/using 0.1M glycine buffer (PH10.5)
The concentration was adjusted to ml. Each solution was adjusted to pH 10.5 using 5NNaOH. Dissolve 61.7mg of DTT in 4.0ml of 0.1M glycine buffer (PH10.5) and 0.16ml of 5NNaOH.
The pH was adjusted to 10.5. A chain S-sulfonate solution
Add 0.5 ml of B chain S-sulfonate solution to 1.0 ml and
0.05ml of DTT solution was added at room temperature (-SH:-
SSO - 3 ratio, 1.09). All solutions were stored in a cold room (4-8
℃) in an open vial for 20-22 hours. Next, each solution was analyzed by HPLC using pancreatic-derived human insulin as a standard substance for yield calculation. The results are shown in the table below. [Table] Example 5 Human insulin A chain S-sulfonate and human insulin B chain S-sulfonate were dissolved in 0.1 M glycine buffer (PH 10.5) to a concentration of 5 mg/ml, and each was adjusted to PH 10.5 with 5 N NaOH. did.
DTT61.7mg in 0.1M glycine buffer (PH10.5) 4.0
ml, and 0.16 ml of 5NNaOH was added to adjust the pH to 10.5. 1.0 ml of A chain solution was added to 0.5 ml of B chain solution at room temperature, and then 50μ of DTT solution was added (-SH:
-SSO - 3 ratio, 1.09). Pour this solution into an open vial at 4
Stirring at −8° C. for 22 hours followed by HPLC analysis showed a yield of human insulin of 2.58 mg (34% of total protein). Example 6 328 mg of human insulin A chain S-sulfonate
Dissolve in 65.6ml of 0.1M glycine buffer (PH10.5),
The pH was adjusted to 10.5 with 5NNaOH7.5μ. Dissolve 164mg of human insulin B chain S-sulfonate in 32.8ml of 0.1M glycine buffer (PH10.5),
The pH was adjusted to 10.5 with 5NNaOH15μ. DTT61.7mg
Dissolve in 4.0ml of 0.1M glycine buffer (PH10.5),
The pH was adjusted to 10.5 with 5NNaOH160μ. A chain solution and B chain solution at room temperature (~25℃)
Mix DTT solution in a 150ml glass beaker
3.28 ml was added (-SH:-SSO - 3 ratio, 1.09). The open (uncovered) beaker was placed in an ice water bath in a cold room and stirred vigorously for 30 minutes. Store this solution in a cold room (4-
The mixture was further stirred at 8°C for 24 hours. At this point
HPLC analysis showed a yield of 148 mg of human insulin (30% of total protein). Add 25ml of glacial acetic acid to 100ml of this solution, final pH3.15
And so. The entire amount was subjected to gel filtration at 4-8°C using a 5 x 200 cm column of Sephadex G-50 (Superfine) equilibrated with 1M acetic acid and eluted with 1M acetic acid. All of the eluted proteins were lyophilized. The insulin peak (elution volume 2465-2781 ml) was 125 mg, 29.4% of the protein recovered. Part of the above insulin peak (95.5 mg),
0.01M Tris−0.001MEDTA−7.5M Urea−
0.03M sodium chloride buffer (pH at 4°C)
8.5) Dissolved in approximately 9 ml. This mixture was equilibrated with DEAE (diethylaminoethyl) in the same buffer.
Chromatographed on a cellulose ion exchange column 2.5 x 90 cm. Protein elution was carried out using sodium chloride 0.03M (1) and sodium chloride 0.09M (1) at 4-8°C.
) (both in the same buffer) in a concentration gradient using
Then sodium chloride 1M (1) (in the same buffer)
It was eluted with Sephadex G-25 for each peak
After desalting with a (coarse) column and 2% acetic acid, it was freeze-dried. Insulin peak (elution volume 878−1008
ml) was 55.73 mg, which was 84% of the recovered protein. Sample 11.90 mg of insulin (DEAE) peak and add 0.1N hydrochloric acid in a glass centrifuge tube.
Dissolve in 240μ and immediately 0.04% zinc chloride - 0.05M
Zinc insulin crystals were prepared by adding 2.16 ml of sodium citrate-15% acetone solution. Crystallization was carried out at room temperature (~25°C) for 72 hours, the supernatant was removed, and the crystals were washed twice with cold water (PH6.1). For washing, centrifugation was performed at 3°C and 2000 rpm. this crystal
It was dissolved in 0.01N hydrochloric acid and analyzed. The resulting human insulin product was analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis (single band), amino acid analysis,
It was determined to be sufficiently pure by insulin radioreceptor assay, insulin radioim assay, HPLC, dansilation and UV spectroscopy. In an assay using rabbits (144 rabbits) according to the US Pharmacopoeia, the titer was 26.3±1.8 units/mg (anhydrous). Example 7 Human (E. coli) [N-formyl-Gly 1 ] A chain S
- Sulfonate and human (pancreatic) B chain S-sulfonate solution in 0.1M glycine buffer (PH
10.5) to a concentration of 5 mg/ml, and each solution was adjusted to pH 10.5 with 5N NaOH. On the other hand,
DTT61.7mg in 0.1M glycine buffer (PH10.5) 4.0
ml and adjusted to pH 10.5 with 0.16 ml of 5NNaOH. Add 1.0 ml of [N-formyl-Gly 1 ] A-chain S-sulfonate solution to 0.5 ml of B-chain S-sulfonate solution.
and 0.05 ml of DTT solution were added at room temperature (25°C) (−
SH:−SSO − 3 ratio, 1.10). This solution was placed in a 3 ml open vial and stirred in a cold room (4-8°C) for 23 hours. HPLC analysis showed [N-formyl-Gly 1
-A] Human insulin yield 1.46 mg (of total protein
19.5%). Acidified to PH3.15 using glacial acetic acid and a portion of this solution was gel filtered. For gel filtration, a 1.5 x 90 cm column was filled with Sephadex G-50 (Superfine), equilibrated with 1M acetic acid, and heated at 4 to 8°C.
This was done by elution with [N-formyl-Gly 1 -A] Human insulin peak (elution volume
87-95 ml) were pooled and a portion was lyophilized. This protein was shown to be sufficiently pure by HPLC and amino acid analysis. The biological activity of [N-formyl-Gly 1 -A] human insulin evaluated by radioreceptor assay was
It was 17% compared to the standard human insulin. Example 8 Solutions of porcine A chain S-sulfonate and human (E. coli) B chain S-sulfonate were adjusted to a concentration of 10 mg/ml using 0.1 M glycine buffer (PH 10.5). Make an A-B preparation solution by using 2 ml of A chain solution for 1 ml of B chain solution, and add 5NNaOH.
Adjusted to pH 10.5. Dissolve 121.2mg of cysteine in 3.0ml of 0.1M glycine buffer (PH10.5),
The pH was adjusted to 10.5 with 0.35 ml of 5NNaOH. 52 µ of cysteine solution was added to 1.4 ml of the A-B adjustment solution at room temperature (-SH:-SSO - 3 ratio, 0.95). This solution was placed in a 3 ml open vial and stirred for 20 hours at 4-8°C. HPLC analysis showed a human insulin yield of 3.25 mg.
(23.2% of total protein).
Claims (1)
インスリンまたはインスリン類似体のB鎖とを結
合させてインスリンまたはインスリン類似体を製
造するにあたり、A鎖のS−スルホネート体、B
鎖のS−スルホネート体およびチオール還元剤を
水性媒質中に、(a)PHが8乃至12となり、(b)全蛋白
質濃度が0.1乃至50mg/mlとなりかつ(c)A鎖およ
びB鎖のS−スルホネート体に存在するすべての
−SSO- 3基のそれぞれに対し0.4乃至2.5個の−SH
基を提供し得る量のチオール還元剤が存在する条
件で混合し、この混合物を酸素源が備えられてい
る雰囲気中で、0℃乃至25℃の温度に保持してイ
ンスリンまたはインスリン類似体を生成させるこ
とを特徴とする製造法。 2 A鎖S−スルホネート体およびB鎖S−スル
ホネート体が、それぞれ天然インスリンと同一の
アミノ酸配列を有する特許請求の範囲1記載の方
法。 3 A鎖S−スルホネート体:B鎖S−スルホネ
ート体の重量比が0.1:1乃至10:1である特許
請求の範囲2記載の方法。 4 A鎖S−スルホネート体:B鎖S−スルホネ
ート体の重量比が1:1乃至3:1である特許請
求の範囲3記載の方法。 5 蛋白質濃度が2乃至20mg/mlである特許請求
の範囲1乃至4記載の方法。 6 反応混液のPHが9.5乃至11.0である特許請求
の範囲1乃至5記載の方法。 7 反応混液のPHが10.4乃至10.6である特許請
求の範囲6記載の方法。 8 チオール還元剤が、A鎖およびB鎖のS−ス
ルホネート体に存在するすべての−SSO- 3基のそ
れぞれについて0.9乃至1.3個の−SH基を提供し
得る量だけ存在する特許請求の範囲1乃至7記載
の方法。 9 チオール還元剤がジチオトレイトールまたは
ジチオエリトリトールである特許請求の範囲8記
載の方法。 10 反応混液を0℃乃至10℃の温度に保持する
特許請求の範囲1乃至4記載の方法。 11 製造されるインスリンがウシ、ブタまたは
ヒトインスリンである特許請求の範囲1乃至10
記載の方法。 12 製造されるインスリンがウシインスリンで
あり、A鎖S−スルホネート体:B鎖S−スルホ
ネート体の重量比が1.4:1.0乃至1.8:1.0であり、
かつ蛋白質濃度が3乃至8mg/mlである特許請求
の範囲11記載の方法。 13 製造されるインスリンがブタインスリンで
あり、A鎖S−スルホネート体:B鎖S−スルホ
ネート体の重量比が1.0:1.0乃至1.4:1.0であり、
かつ蛋白質濃度が8乃至16mg/mlである特許請求
の範囲11記載の方法。 14 製造されるインスリンがヒトインスリンで
あり、A鎖S−スルホネート体:B鎖S−スルホ
ネート体の重量比が1.8:1.0乃至2.2:1.0であり、
かつ蛋白質濃度が3乃至8mg/mlである特許請求
の範囲11記載の方法。[Scope of Claims] 1. In producing insulin or an insulin analog by combining the A chain of insulin or an insulin analog with the B chain of insulin or an insulin analog, an S-sulfonate of the A chain, a B
The S-sulfonate of the chain and the thiol reducing agent are added in an aqueous medium to provide (a) a pH of 8 to 12, (b) a total protein concentration of 0.1 to 50 mg/ml, and (c) a S-sulfonate of the A and B chains. -0.4 to 2.5 -SH for each of the -SSO - 3 groups present in the -sulfonate
the mixture in the presence of an amount of thiol reducing agent capable of providing the thiol groups and the mixture is maintained at a temperature between 0° C. and 25° C. in an atmosphere provided with an oxygen source to produce insulin or insulin analogs. A manufacturing method characterized by: 2. The method according to claim 1, wherein the A chain S-sulfonate and the B chain S-sulfonate each have the same amino acid sequence as natural insulin. 3. The method according to claim 2, wherein the weight ratio of A chain S-sulfonate to B chain S-sulfonate is 0.1:1 to 10:1. 4. The method according to claim 3, wherein the weight ratio of A chain S-sulfonate to B chain S-sulfonate is 1:1 to 3:1. 5. The method according to claims 1 to 4, wherein the protein concentration is 2 to 20 mg/ml. 6. The method according to claims 1 to 5, wherein the reaction mixture has a pH of 9.5 to 11.0. 7. The method according to claim 6, wherein the reaction mixture has a pH of 10.4 to 10.6. 8. Claim 1, wherein the thiol reducing agent is present in an amount sufficient to provide 0.9 to 1.3 -SH groups for each of all -SSO - 3 groups present in the S-sulfonate forms of A and B chains. 7. The method described in 7. 9. The method according to claim 8, wherein the thiol reducing agent is dithiothreitol or dithioerythritol. 10. The method according to claims 1 to 4, wherein the reaction mixture is maintained at a temperature of 0°C to 10°C. 11 Claims 1 to 10 wherein the insulin produced is bovine, porcine or human insulin
Method described. 12 The insulin to be produced is bovine insulin, and the weight ratio of A chain S-sulfonate to B chain S-sulfonate is 1.4:1.0 to 1.8:1.0,
The method according to claim 11, wherein the protein concentration is 3 to 8 mg/ml. 13 The insulin to be produced is porcine insulin, and the weight ratio of A chain S-sulfonate to B chain S-sulfonate is 1.0:1.0 to 1.4:1.0,
The method according to claim 11, wherein the protein concentration is 8 to 16 mg/ml. 14 The produced insulin is human insulin, and the weight ratio of A chain S-sulfonate to B chain S-sulfonate is 1.8:1.0 to 2.2:1.0,
The method according to claim 11, wherein the protein concentration is 3 to 8 mg/ml.
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